岩浆活动与成矿作用的联系.pdf

岩浆活动与成矿作用岩浆活动与成矿作用岩浆活动与成矿作用岩浆活动与成矿作用 罗照华罗照华罗照华罗照华 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, , , , 北京北京北京北京 10 0 0 8 310 0 0 8 310 0 0 8 310 0 0 8 3 l u o z h a o h u a 0 0 112 6. c o ml u o z h a o h u a 0 0 112 6. c o ml u o z h a o h u a 0 0 112 6. c o ml u o z h a o h u a 0 0 112 6. c o m 卢欣祥卢欣祥卢欣祥卢欣祥 河南省国土资源科学研究院河南省国土资源科学研河南省国土资源科学研究院河南省国土资源科学研河南省国土资源科学研究院河南省国土资源科学研河南省国土资源科学研究院河南省国土资源科学研 究院，河南郑州究院，河南郑州究院，河南郑州究院，河南郑州450 0 53450 0 53450 0 53450 0 53 l u x x 19 38 163. c o ml u x x 19 38 163. c o ml u x x 19 38 163. c o ml u x x 19 38 163. c o m 2 0 0 9 . 0 42 0 0 9 . 0 42 0 0 9 . 0 42 0 0 9 . 0 4 地 质 过 程 与 矿 产 资 源 国 家 重 点 实 验 室 S T A T E KE Y L A B O R A T O R Y O F G E O L O G I C A L P R O C E S SE S A N D M I N E R A L R E S O U R C E S 内容内容内容内容 一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论 二、岩浆热液成矿理论的问题二、岩浆热液成矿理论的问题二、岩浆热液成矿理论的问题二、岩浆热液成矿理论的问题 三、透岩浆流体成矿理论三、透岩浆流体成矿理论三、透岩浆流体成矿理论三、透岩浆流体成矿理论 四、造山后脉岩组合与成矿作用四、造山后脉岩组合与成矿作用四、造山后脉岩组合与成矿作用四、造山后脉岩组合与成矿作用 五、大庙式铁矿成矿模型五、大庙式铁矿成矿模型五、大庙式铁矿成矿模型五、大庙式铁矿成矿模型 六、构造六、构造六、构造六、构造- -岩浆岩浆岩浆岩浆- -成矿作用体制成矿作用体制成矿作用体制成矿作用体制 七、为什么需要透岩浆流体成矿理论七、为什么需要透岩浆流体成矿理论七、为什么需要透岩浆流体成矿理论七、为什么需要透岩浆流体成矿理论 我是一个在地球科学知识海洋里游荡的孤魂，来往我是一个在地球科学知识海洋里游荡的孤魂，来往我是一个在地球科学知识海洋里游荡的孤魂，来往我是一个在地球科学知识海洋里游荡的孤魂，来往 穿梭于地幔到地壳表层。现在已经来到我所陌生的穿梭于地幔到地壳表层。现在已经来到我所陌生的穿梭于地幔到地壳表层。现在已经来到我所陌生的穿梭于地幔到地壳表层。现在已经来到我所陌生的 矿床学领域，希望得到大家的帮助，踏上一座通往矿床学领域，希望得到大家的帮助，踏上一座通往矿床学领域，希望得到大家的帮助，踏上一座通往矿床学领域，希望得到大家的帮助，踏上一座通往 美丽世界的彩虹。美丽世界的彩虹。美丽世界的彩虹。美丽世界的彩虹。 一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论一、地球科学研究方法论 1 1 1 1、地球科学研究对象的基本特征、地球科学研究对象的基本特征、地球科学研究对象的基本特征、地球科学研究对象的基本特征 A A、时空不可及性、时空不可及性、时空不可及性、时空不可及性 B B、复杂性、复杂性、复杂性、复杂性 C C、系统相关性、系统相关性、系统相关性、系统相关性 A A、时空不可及性、时空不可及性、时空不可及性、时空不可及性 TEMPERATURE RANGE OF THERMOCHRONOMETERS Cosmogenic isotopes Be, Al, C 102614 U-ThHe apatite FT apatite U-ThHe titanite U-ThHe zircon Ar-Ar Kspar FT zircon Ar-Ar biotite FT titanite Rb-Sr biotite Ar-Ar muscovite Rb-Sr muscovite U-Pb apatite U-Pb rutile Ar-Ar hornblende U-Pb titanite Sm-Nd garnet Th-Pb monazite U-Pb zircon 100200300400500600700800 C O 岩浆锆石岩浆锆石岩浆锆石岩浆锆石v s .v s .v s .v s . 变质锆石变质锆石变质锆石变质锆石 锆石锆石锆石锆石 的形的形的形的形 成与成与成与成与 演化演化演化演化 Schematic temperature T–time Dt path for a hypothetical high-T terrain ed in the deeper parts of a hot orogen. The ∆t scale signifies an unquantified time period of the order of millions of years. A indicates the ‘bracketing approach’ to dating high-T metamorphism. During heating rocks may undergo partial melting, causing dissolution of finer pre-existing zircon followed by later precipitation of new zircon on survivor grains B. Crystallization of high-T melts and consequent growth of zircon will generally occur on the postpeak cooling path at different intervals depending on the water content of the melt reflecting aH20 or relations with wall rocks C, D. New zircon may also grow as a result of Zr-liberating reactions, for example garnet Grt breakdown or rutile Rt decomposition E, depending on the P–T path. As the rocks cool below the high-T window, ‘residual’ melts will crystallize some new zircon F, and liberated fluids may cause selective recrystallization of existing zircon G. Recrystallization of zircon domains can in principle occur at any stage during metamorphism and may dominate in the near–peak T region. Harley S L b cross-section of the interaction cell. The scanning electron-microscope thin-section image shows an example of some of the features created in experiments at subliquidus temperature 900C with the powdered starting material. Note the cracks induced by cooling when water is injected into the sample at constant pressure 102 MPa. 当今地球上的岩浆产量当今地球上的岩浆产量当今地球上的岩浆产量当今地球上的岩浆产量 Best,2003,Petrology of igneous and metamorphic rocksBest,2003,Petrology of igneous and metamorphic rocksBest,2003,Petrology of igneous and metamorphic rocksBest,2003,Petrology of igneous and metamorphic rocks 实证法的问题实证法的问题实证法的问题实证法的问题 由于地球科学研究对象的时空不可及性，我们并由于地球科学研究对象的时空不可及性，我们并由于地球科学研究对象的时空不可及性，我们并由于地球科学研究对象的时空不可及性，我们并 不总能实际观察自然过程。因此，大多数情况不总能实际观察自然过程。因此，大多数情况不总能实际观察自然过程。因此，大多数情况不总能实际观察自然过程。因此，大多数情况 下三种研究方法的紧密结合是重要的。对于一下三种研究方法的紧密结合是重要的。对于一下三种研究方法的紧密结合是重要的。对于一下三种研究方法的紧密结合是重要的。对于一 个科学工作者来说，最重要的是能够准确判断个科学工作者来说，最重要的是能够准确判断个科学工作者来说，最重要的是能够准确判断个科学工作者来说，最重要的是能够准确判断 如何使工作的深入程度达到最佳。如何使工作的深入程度达到最佳。如何使工作的深入程度达到最佳。如何使工作的深入程度达到最佳。 科学研究的本质就是在设定的可能边界条件下确科学研究的本质就是在设定的可能边界条件下确科学研究的本质就是在设定的可能边界条件下确科学研究的本质就是在设定的可能边界条件下确 定科学问题的基本解。在科学基础不变的条件定科学问题的基本解。在科学基础不变的条件定科学问题的基本解。在科学基础不变的条件定科学问题的基本解。在科学基础不变的条件 下，基本解是唯一正确的答案，基本解的外延下，基本解是唯一正确的答案，基本解的外延下，基本解是唯一正确的答案，基本解的外延下，基本解是唯一正确的答案，基本解的外延 则是在某些条件成立时的进一步外推。因此，则是在某些条件成立时的进一步外推。因此，则是在某些条件成立时的进一步外推。因此，则是在某些条件成立时的进一步外推。因此， 作为科学工作者，应当力求清楚区分基本解和作为科学工作者，应当力求清楚区分基本解和作为科学工作者，应当力求清楚区分基本解和作为科学工作者，应当力求清楚区分基本解和 它的外延。它的外延。它的外延。它的外延。 3 3 3 3、地球科学研究中的五种联系、地球科学研究中的五种联系、地球科学研究中的五种联系、地球科学研究中的五种联系 以北京房山岩体为例以北京房山岩体为例以北京房山岩体为例以北京房山岩体为例 时间联系时间联系时间联系时间联系 空间联系空间联系空间联系空间联系 热力学联系热力学联系热力学联系热力学联系 运动学联系运动学联系运动学联系运动学联系 动力学联系动力学联系动力学联系动力学联系 罗照华等. 2008 AAAA 、火成岩的多样性、火成岩的多样性、火成岩的多样性、火成岩的多样性 岩浆作用与火成岩多样性岩浆作用与火成岩多样性岩浆作用与火成岩多样性岩浆作用与火成岩多样性 岩浆分异作用岩浆分异作用岩浆分异作用岩浆分异作用 岩浆混合作用岩浆混合作用岩浆混合作用岩浆混合作用 同化混染作用同化混染作用同化混染作用同化混染作用 岩浆起源与火成岩多样性岩浆起源与火成岩多样性岩浆起源与火成岩多样性岩浆起源与火成岩多样性 岩浆源区与火成岩多样性岩浆源区与火成岩多样性岩浆源区与火成岩多样性岩浆源区与火成岩多样性 岩浆形成条件与火成岩多样性岩浆形成条件与火成岩多样性岩浆形成条件与火成岩多样性岩浆形成条件与火成岩多样性 部分熔融程度与火成岩多样性部分熔融程度与火成岩多样性部分熔融程度与火成岩多样性部分熔融程度与火成岩多样性 岩石成因的基本涵义岩石成因的基本涵义岩石成因的基本涵义岩石成因的基本涵义 所谓岩石成因，实际上系指什么样的元素在什么样所谓岩石成因，实际上系指什么样的元素在什么样所谓岩石成因，实际上系指什么样的元素在什么样所谓岩石成因，实际上系指什么样的元素在什么样 的条件下形成什么样的矿物以及这些矿物是如何的条件下形成什么样的矿物以及这些矿物是如何的条件下形成什么样的矿物以及这些矿物是如何的条件下形成什么样的矿物以及这些矿物是如何 构成岩石的。由于岩石形成的物理化学条件受控构成岩石的。由于岩石形成的物理化学条件受控构成岩石的。由于岩石形成的物理化学条件受控构成岩石的。由于岩石形成的物理化学条件受控 于其地质背景，岩石首先是一个地质体，然后才于其地质背景，岩石首先是一个地质体，然后才于其地质背景，岩石首先是一个地质体，然后才于其地质背景，岩石首先是一个地质体，然后才 是矿物集合体和元素的聚集体。因此，岩石的形是矿物集合体和元素的聚集体。因此，岩石的形是矿物集合体和元素的聚集体。因此，岩石的形是矿物集合体和元素的聚集体。因此，岩石的形 成过程与其周边环境存在复杂的成因联系，可以成过程与其周边环境存在复杂的成因联系，可以成过程与其周边环境存在复杂的成因联系，可以成过程与其周边环境存在复杂的成因联系，可以 概括为时间联系、空间联系、热力学联系、运概括为时间联系、空间联系、热力学联系、运概括为时间联系、空间联系、热力学联系、运概括为时间联系、空间联系、热力学联系、运 动学联系和动力学联系。研究对象的时空不可及动学联系和动力学联系。研究对象的时空不可及动学联系和动力学联系。研究对象的时空不可及动学联系和动力学联系。研究对象的时空不可及 性和人类生命的有限性决定了我们的知识不完备性和人类生命的有限性决定了我们的知识不完备性和人类生命的有限性决定了我们的知识不完备性和人类生命的有限性决定了我们的知识不完备 性，这五种联系的综合分析有助于将零散的岩石性，这五种联系的综合分析有助于将零散的岩石性，这五种联系的综合分析有助于将零散的岩石性，这五种联系的综合分析有助于将零散的岩石 学证据有机地组合在一起，从而揭示岩石成因的学证据有机地组合在一起，从而揭示岩石成因的学证据有机地组合在一起，从而揭示岩石成因的学证据有机地组合在一起，从而揭示岩石成因的 本质属性。本质属性。本质属性。本质属性。 B B、时间联系、时间联系、时间联系、时间联系 系指所研究的地质体之间的形成先后顺序，系指所研究的地质体之间的形成先后顺序，系指所研究的地质体之间的形成先后顺序，系指所研究的地质体之间的形成先后顺序， 例如地层的上下压盖关系，侵入体与围岩例如地层的上下压盖关系，侵入体与围岩例如地层的上下压盖关系，侵入体与围岩例如地层的上下压盖关系，侵入体与围岩 之间的切割关系等等。之间的切割关系等等。之间的切割关系等等。之间的切割关系等等。 地质体的形成时间一直是再造地质过程的决地质体的形成时间一直是再造地质过程的决地质体的形成时间一直是再造地质过程的决地质体的形成时间一直是再造地质过程的决 定性因素，由于同位素年代学和测试技术定性因素，由于同位素年代学和测试技术定性因素，由于同位素年代学和测试技术定性因素，由于同位素年代学和测试技术 的巨大进步，年代学研究已经成为当前地的巨大进步，年代学研究已经成为当前地的巨大进步，年代学研究已经成为当前地的巨大进步，年代学研究已经成为当前地 学研究关注的中心。学研究关注的中心。学研究关注的中心。学研究关注的中心。 但是，同位素定年技术涉及到许多问题，在但是，同位素定年技术涉及到许多问题，在但是，同位素定年技术涉及到许多问题，在但是，同位素定年技术涉及到许多问题，在 缺少充分地质证据的条件下未必可靠。缺少充分地质证据的条件下未必可靠。缺少充分地质证据的条件下未必可靠。缺少充分地质证据的条件下未必可靠。 例如托云盆地的玄武岩例如托云盆地的玄武岩例如托云盆地的玄武岩例如托云盆地的玄武岩 梁涛等，梁涛等，梁涛等，梁涛等，20052005，，，，20072007 新疆西南天山托云盆地的玄武岩曾经被划分为上玄武岩和下玄武岩两部分，其新疆西南天山托云盆地的玄武岩曾经被划分为上玄武岩和下玄武岩两部分，其新疆西南天山托云盆地的玄武岩曾经被划分为上玄武岩和下玄武岩两部分，其新疆西南天山托云盆地的玄武岩曾经被划分为上玄武岩和下玄武岩两部分，其 中下玄武岩被认为与白垩系互层。经仔细观察，所谓的中下玄武岩被认为与白垩系互层。经仔细观察，所谓的中下玄武岩被认为与白垩系互层。经仔细观察，所谓的中下玄武岩被认为与白垩系互层。经仔细观察，所谓的“ “下玄武岩下玄武岩下玄武岩下玄武岩” ”实际上是侵实际上是侵实际上是侵实际上是侵 入于地层中的岩床，厚度最小的只有入于地层中的岩床，厚度最小的只有入于地层中的岩床，厚度最小的只有入于地层中的岩床，厚度最小的只有10cm10cm左右，且导致沉积层发生热烘烤。梁左右，且导致沉积层发生热烘烤。梁左右，且导致沉积层发生热烘烤。梁左右，且导致沉积层发生热烘烤。梁 涛等（涛等（涛等（涛等（20072007）利用高压巨晶锆石）利用高压巨晶锆石）利用高压巨晶锆石）利用高压巨晶锆石SHRIMP USHRIMP U- -PbPb方法获得大约方法获得大约方法获得大约方法获得大约47Ma47Ma的高精度年的高精度年的高精度年的高精度年 龄，从而表明其形成年龄实际上与上玄武岩一致。可见，地质观察是第一需要。龄，从而表明其形成年龄实际上与上玄武岩一致。可见，地质观察是第一需要。龄，从而表明其形成年龄实际上与上玄武岩一致。可见，地质观察是第一需要。龄，从而表明其形成年龄实际上与上玄武岩一致。可见，地质观察是第一需要。 燕山燕山燕山燕山- - - -太行山中生代岩浆活动峰期年龄太行山中生代岩浆活动峰期年龄太行山中生代岩浆活动峰期年龄太行山中生代岩浆活动峰期年龄 樊祺诚等，1998 罗照华等，1996 同位素测年数据的不确定性同位素测年数据的不确定性同位素测年数据的不确定性同位素测年数据的不确定性 热年代学封闭温度一瞥热年代学封闭温度一瞥热年代学封闭温度一瞥热年代学封闭温度一瞥 Ne w D e p a r t u r e s i n Ne w D e p a r t u r e s i n Ne w D e p a r t u r e s i n Ne w D e p a r t u r e s i n St r u c t u r a l G e o l o g y a n d St r u c t u r a l G e o l o g y a n d St r u c t u r a l G e o l o g y a n d St r u c t u r a l G e o l o g y a n d T e c t o n i c sT e c t o n i c sT e c t o n i c sT e c t o n i c s A W h i t e Pa p e r r e s u l t i n g A W h i t e Pa p e r r e s u l t i n g A W h i t e Pa p e r r e s u l t i n g A W h i t e Pa p e r r e s u l t i n g f r o m a wo r k s h o p h e l d a t f r o m a wo r k s h o p h e l d a t f r o m a wo r k s h o p h e l d a t f r o m a wo r k s h o p h e l d a t D e n v e r Co l o r a d o ,D e n v e r Co l o r a d o ,D e n v e r Co l o r a d o ,D e n v e r Co l o r a d o , Se p t e mb e r 2 2 n d a n d 2 3r d , Se p t e mb e r 2 2 n d a n d 2 3r d , Se p t e mb e r 2 2 n d a n d 2 3r d , Se p t e mb e r 2 2 n d a n d 2 3r d , 2 0 0 2 s p o n s o r e d b y t h e 2 0 0 2 s p o n s o r e d b y t h e 2 0 0 2 s p o n s o r e d b y t h e 2 0 0 2 s p o n s o r e d b y t h e T e c t o n i c s Pr o g r a m, Ea r t h T e c t o n i c s Pr o g r a m, Ea r t h T e c t o n i c s Pr o g r a m, Ea r t h T e c t o n i c s Pr o g r a m, Ea r t h Sc i e n c e s D i v i s i o n , a n d Sc i e n c e s D i v i s i o n , a n d Sc i e n c e s D i v i s i o n , a n d Sc i e n c e s D i v i s i o n , a n d Na t i o n a l Sc i e n c e Na t i o n a l Sc i e n c e Na t i o n a l Sc i e n c e Na t i o n a l Sc i e n c e Fo u n d a t i o n G EO / EA R .Fo u n d a t i o n G EO / EA R .Fo u n d a t i o n G EO / EA R .Fo u n d a t i o n G EO / EA R . TEMPERATURE RANGE OF THERMOCHRONOMETERS Cosmogenic isotopes Be, Al, C 102614 U-ThHe apatite FT apatite U-ThHe titanite U-ThHe zircon Ar-Ar Kspar FT zircon Ar-Ar biotite FT titanite Rb-Sr biotite Ar-Ar muscovite Rb-Sr muscovite U-Pb apatite U-Pb rutile Ar-Ar hornblende U-Pb titanite Sm-Nd garnet Th-Pb monazite U-Pb zircon 100200300400500600700800 C O 具有冷凝边的侵入接触关系具有冷凝边的侵入接触关系具有冷凝边的侵入接触关系具有冷凝边的侵入接触关系 无冷凝边的侵入接触关系无冷凝边的侵入接触关系无冷凝边的侵入接触关系无冷凝边的侵入接触关系 房山岩体地质略图房山岩体地质略图房山岩体地质略图房山岩体地质略图 1-第四系；2-凤凰 亭巨斑状中细粒 花岗闪长岩单 元；3-迎风坡似 斑状粗粒花岗闪 长岩单元；4-良 各庄中-中粗粒 花岗闪长岩单 元；5-东山口中 细粒石英二长闪 长岩单元；6-线 理产状；7-面理 产状；8-包体走 向；9-岩浆上涌 热动力挤压片 理；10-围岩； 11-采样地点及 编号 年代学问题年代学问题年代学问题年代学问题 1.1. 如何从地质关系确定岩石的形成时代如何从地质关系确定岩石的形成时代如何从地质关系确定岩石的形成时代如何从地质关系确定岩石的形成时代 2.2. 如何准确确定岩石的形成年龄如何准确确定岩石的形成年龄如何准确确定岩石的形成年龄如何准确确定岩石的形成年龄 3.3. 如何确定用来定年的样品的形成年龄就是如何确定用来定年的样品的形成年龄就是如何确定用来定年的样品的形成年龄就是如何确定用来定年的样品的形成年龄就是 岩石的形成年龄岩石的形成年龄岩石的形成年龄岩石的形成年龄 4.4. 如何确定岩石没有经过后期改造如何确定岩石没有经过后期改造如何确定岩石没有经过后期改造如何确定岩石没有经过后期改造 5.5. 如何确定岩石中没有额外加入的放射性衰如何确定岩石中没有额外加入的放射性衰如何确定岩石中没有额外加入的放射性衰如何确定岩石中没有额外加入的放射性衰 变产物变产物变产物变产物 C C、空间联系、空间联系、空间联系、空间联系 系指不同地质体之间的空间展布关系，在某系指不同地质体之间的空间展布关系，在某系指不同地质体之间的空间展布关系，在某系指不同地质体之间的空间展布关系，在某 种程度上可能与时间联系有关。例如，侵种程度上可能与时间联系有关。例如，侵种程度上可能与时间联系有关。例如，侵种程度上可能与时间联系有关。例如，侵 入岩与围岩的侵入接触关系，一方面说明入岩与围岩的侵入接触关系，一方面说明入岩与围岩的侵入接触关系，一方面说明入岩与围岩的侵入接触关系，一方面说明 围岩形成时间上早于侵入体，另一方面说围岩形成时间上早于侵入体，另一方面说围岩形成时间上早于侵入体，另一方面说围岩形成时间上早于侵入体，另一方面说 明侵入岩是分布在某个地层中。明侵入岩是分布在某个地层中。明侵入岩是分布在某个地层中。明侵入岩是分布在某个地层中。 对于房山岩体来说，空间上的紧密套叠关系对于房山岩体来说，空间上的紧密套叠关系对于房山岩体来说，空间上的紧密套叠关系对于房山岩体来说，空间上的紧密套叠关系 实际上也说明了不同单元之间的成因联系。实际上也说明了不同单元之间的成因联系。实际上也说明了不同单元之间的成因联系。实际上也说明了不同单元之间的成因联系。 遗憾的是，成因联系可以多种多样，却至今遗憾的是，成因联系可以多种多样，却至今遗憾的是，成因联系可以多种多样，却至今遗憾的是，成因联系可以多种多样，却至今 仍有一些教员认定是分离结晶作用，对学仍有一些教员认定是分离结晶作用，对学仍有一些教员认定是分离结晶作用，对学仍有一些教员认定是分离结晶作用，对学 生的成长造成了非常不好的影响。生的成长造成了非常不好的影响。生的成长造成了非常不好的影响。生的成长造成了非常不好的影响。 火成岩产状与空间联系火成岩产状与空间联系火成岩产状与空间联系火成岩产状与空间联系 岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却速度、结晶压力岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却速度、结晶压力岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却速度、结晶压力岩浆上侵定位时的深度不同，会影响到岩浆体系的冷却速度、结晶压力 及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的岩浆岩的矿物组成、结构构及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的岩浆岩的矿物组成、结构构及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的岩浆岩的矿物组成、结构构及挥发组分的溶解度，从而对最终固结的岩浆岩的矿物组成、结构构 造产生影响。按照侵入体的定位深度，分为三个相，侵入岩的相可据造产生影响。按照侵入体的定位深度，分为三个相，侵入岩的相可据造产生影响。按照侵入体的定位深度，分为三个相，侵入岩的相可据造产生影响。按照侵入体的定位深度，分为三个相，侵入岩的相可据 其矿物组成、结构构造及围岩蚀变程度等特征进行识别。其矿物组成、结构构造及围岩蚀变程度等特征进行识别。其矿物组成、结构构造及围岩蚀变程度等特征进行识别。其矿物组成、结构构造及围岩蚀变程度等特征进行识别。 花岗岩地质学花岗岩地质学花岗岩地质学花岗岩地质学 花岗岩的问题已经不仅仅是岩石学的问题，更重花岗岩的问题已经不仅仅是岩石学的问题，更重花岗岩的问题已经不仅仅是岩石学的问题，更重花岗岩的问题已经不仅仅是岩石学的问题，更重 要的是一个地质学问题，是一个综合性非常强要的是一个地质学问题，是一个综合性非常强要的是一个地质学问题，是一个综合性非常强要的是一个地质学问题，是一个综合性非常强 的科学问题。的科学问题。的科学问题。的科学问题。 房山岩体各侵入单元之间的空间联系房山岩体各侵入单元之间的空间联系房山岩体各侵入单元之间的空间联系房山岩体各侵入单元之间的空间联系 空间联系也表现在 东山口单元呈碎 块状分布在良各 庄单元内部或边 缘，暗示后者侵 入时东山口单元 的表层已经固 结，但其内部仍 是未完全固结的。 其他单元之间没 有这样的现象， 表明其时间间隔 要小得。 空间联系还表现在 同岩株脉岩大多 分布在岩株分布 范围之外，脉岩 侵位时岩株并没 有发生破裂。 岩相学特征岩相学特征岩相学特征岩相学特征 东山口中细粒石英二长闪长岩单元东山口中细粒石英二长闪长岩单元东山口中细粒石英二长闪长岩单元东山口中细粒石英二长闪长岩单元 良各庄中良各庄中良各庄中良各庄中- - - -中粗粒花岗闪长岩单元中粗粒花岗闪长岩单元中粗粒花岗闪长岩单元中粗粒花岗闪长岩单元 迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩单元迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩单元迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩单元迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩单元 凤凰亭巨斑状中细粒花岗闪长岩单元凤凰亭巨斑状中细粒花岗闪长岩单元凤凰亭巨斑状中细粒花岗闪长岩单元凤凰亭巨斑状中细粒花岗闪长岩单元 房山岩体房山岩体房山岩体房山岩体 与围岩构与围岩构与围岩构与围岩构 造的空间造的空间造的空间造的空间 联系联系联系联系 宋鸿林等， 1998 青藏高原新生代火成岩时空展布与成因背景青藏高原新生代火成岩时空展布与成因背景青藏高原新生代火成岩时空展布与成因背景青藏高原新生代火成岩时空展布与成因背景 与俯冲（碰撞）带平行的线性展布火成岩带与俯冲（碰撞）带平行的线性展布火成岩带与俯冲（碰撞）带平行的线性展布火成岩带与俯冲（碰撞）带平行的线性展布火成岩带 与深大断裂带平行的线性展布火成岩带与深大断裂带平行的线性展布火成岩带与深大断裂带平行的线性展布火成岩带与深大断裂带平行的线性展布火成岩带 离散性展布的火成岩离散性展布的火成岩离散性展布的火成岩 罗照华等， 离散性展布的火成岩 罗照华等，罗照华等，罗照华等，20062006 空间问题空间问题空间问题空间问题 1.1. 如何区别共生与伴生关系如何区别共生与伴生关系如何区别共生与伴生关系如何区别共生与伴生关系 2.2. 如何依据火成岩的空间联系确定不同火如何依据火成岩的空间联系确定不同火如何依据火成岩的空间联系确定不同火如何依据火成岩的空间联系确定不同火 成岩之间的成生联系成岩之间的成生联系成岩之间的成生联系成岩之间的成生联系 3.3. 如何依据火成岩的空间联系提取区域构如何依据火成岩的空间联系提取区域构如何依据火成岩的空间联系提取区域构如何依据火成岩的空间联系提取区域构 造信息造信息造信息造信息 4.4. 岩浆侵位过程中岩浆体的三维形态是如岩浆侵位过程中岩浆体的三维形态是如岩浆侵位过程中岩浆体的三维形态是如岩浆侵位过程中岩浆体的三维形态是如 何改变的何改变的何改变的何改变的 5.5. 侵入体是如何开辟就位空间的侵入体是如何开辟就位空间的侵入体是如何开辟就位空间的侵入体是如何开辟就位空间的 D D、热力学联系、热力学联系、热力学联系、热力学联系 系指地球物质的组织形式及其与周边环境的系指地球物质的组织形式及其与周边环境的系指地球物质的组织形式及其与周边环境的系指地球物质的组织形式及其与周边环境的 相互关系。这是岩石学家注意最多的一个相互关系。这是岩石学家注意最多的一个相互关系。这是岩石学家注意最多的一个相互关系。这是岩石学家注意最多的一个 方面，特别是涉及到岩石地球化学、矿物方面，特别是涉及到岩石地球化学、矿物方面，特别是涉及到岩石地球化学、矿物方面，特别是涉及到岩石地球化学、矿物 共生组合、岩石形成条件等方面的研究共生组合、岩石形成条件等方面的研究共生组合、岩石形成条件等方面的研究共生组合、岩石形成条件等方面的研究 时，我们都会自觉不自觉地用到热力学知时，我们都会自觉不自觉地用到热力学知时，我们都会自觉不自觉地用到热力学知时，我们都会自觉不自觉地用到热力学知 识。例如，火成岩的半自形粒状结构表明识。例如，火成岩的半自形粒状结构表明识。例如，火成岩的半自形粒状结构表明识。例如，火成岩的半自形粒状结构表明 绝大部分矿物颗粒都是在基本相同的热力绝大部分矿物颗粒都是在基本相同的热力绝大部分矿物颗粒都是在基本相同的热力绝大部分矿物颗粒都是在基本相同的热力 学条件下结晶的，鳞片粒状变晶结构说明学条件下结晶的，鳞片粒状变晶结构说明学条件下结晶的，鳞片粒状变晶结构说明学条件下结晶的，鳞片粒状变晶结构说明 岩石结晶过程中有应力的参与。岩石结晶过程中有应力的参与。岩石结晶过程中有应力的参与。岩石结晶过程中有应力的参与。 岩石结构的成因解析 1、二元共结系 两个完全独立的端 元组分组成一个 不均匀体系，不 会形成中间化合 物或互相溶解， 其相关系如左图 所示。 1800 1600 1400 1200 1000 20 DiAn 406080 p1at m pH O 5kbar 2 L PlL DiL DiPl 玄武质岩浆的结晶作用玄武质岩浆的结晶作用玄武质岩浆的结晶作用玄武质岩浆的结晶作用 岩石地球化学岩石地球化学岩石地球化学岩石地球化学 房山岩体的哈克型图解房山岩体的哈克型图解房山岩体的哈克型图解房山岩体的哈克型图解 房山岩体斜长石稀房山岩体斜长石稀房山岩体斜长石稀房山岩体斜长石稀 土元素配分型式土元素配分型式土元素配分型式土元素配分型式 铕异常的分离结晶铕异常的分离结晶铕异常的分离结晶铕异常的分离结晶 作用解释作用解释作用解释作用解释 1 10 100 1000 LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu 6789 No No Yes Yes Ox Removed Keep in Cumulated 来自斜长石斑晶的证据来自斜长石斑晶的证据来自斜长石斑晶的证据来自斜长石斑晶的证据 1 1 1 1- - - -东山口石英闪东山口石英闪东山口石英闪东山口石英闪 长岩单元；长岩单元；长岩单元；长岩单元；2222 - - - - 良各庄花岗闪良各庄花岗闪良各庄花岗闪良各庄花岗闪 长岩单元；长岩单元；长岩单元；长岩单元；3 3 3 3- - - - 迎风坡花岗闪迎风坡花岗闪迎风坡花岗闪迎风坡花岗闪 长岩单元；长岩单元；长岩单元；长岩单元；4 4 4 4- - - - 凤凰厅花岗闪凤凰厅花岗闪凤凰厅花岗闪凤凰厅花岗闪 长岩单元；长岩单元；长岩单元；长岩单元；5 5 5 5- - - - 斜长石成分点斜长石成分点斜长石成分点斜长石成分点 A nA nA nA n - - - -A bA bA bA b 相图相图相图相图 如果斜长石如果斜长石如果斜长石如果斜长石 牌号相差牌号相差牌号相差牌号相差 4040，第一，第一，第一，第一